JP6468631B2 - 積層保護デバイス及びその製造方法 - Google Patents
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Description
例示的な一実施形態において、デバイスのための装置が提供される。デバイスは、第1のインターフェースと第2のインターフェースと、第1のインターフェースに結合されている第1の保護回路構成と、第1の保護回路構成及び第2のインターフェースの間に結合されている第2の保護回路構成とを備える。第2の保護回路構成は、第1のトランジスタ、及び、第1のトランジスタに結合されているダイオードを備える。第1のトランジスタ及びダイオードは、第1の保護回路構成と第2のインターフェースとの間で電気的に直列に構成されている。1つ以上の実施形態において、第1のインターフェースは高電圧端子を備え、第2のインターフェースは低電圧端子を備え、高電圧端子と低電圧端子との間に機能回路が結合されている。一実施形態において、ダイオードは垂直PNダイオードを備える。1つ以上の実施形態において、第1の保護回路構成は、第1のインターフェースに結合されている第2のトランジスタと、第2のトランジスタ及びダイオードの間に電気的に直列に結合されている第3のトランジスタとを備え、ダイオードは、第3のトランジスタのエミッタに結合されているアノードと、第1のトランジスタのコレクタに結合されているカソードとを備える。第3のトランジスタは、アノードに結合されているベースを備え、第1のトランジスタは、第2のインターフェースに結合されている第2のエミッタと、第2のインターフェースに結合されている第2のベースとを備える。第3のトランジスタは、第2のコレクタをも備え、第2のトランジスタは、第2のコレクタに結合されている第3のコレクタと、第1のインターフェースに結合されている第3のエミッタと、第1のインターフェースに結合されている第3のベースとを備える。
Claims (18)
- デバイスにおいて、
第1のインターフェースと、
第2のインターフェースと、
前記第1のインターフェースに結合されている第1の保護回路構成と、
前記第1の保護回路構成及び前記第2のインターフェースの間に結合されている第2の保護回路構成であって、前記第2の保護回路構成は、
第1のトランジスタであって、エミッタ及びコレクタが第1の層及び第2の層を少なくとも有した積層構造に形成され、少なくとも前記コレクタの前記第2の層の横幅は前記第1の層の横幅よりも大きい第1のトランジスタ、及び
ダイオードであって、前記ダイオードは前記第1の保護回路構成に結合されたアノードと、前記第1のトランジスタのコレクタに結合されているカソードとを有するダイオードを備え、
前記第1のトランジスタ及び前記ダイオードは、前記第1の保護回路構成と前記第2のインターフェースとの間で電気的に直列に構成され、
前記ダイオードは前記第1の保護回路構成と前記第1のトランジスタの間で直列に構成されている、第2の保護回路構成とを備える、デバイス。 - 前記第1のインターフェースは高電圧端子を備え、
前記第2のインターフェースは低電圧端子を備える、請求項1に記載のデバイス。 - 前記高電圧端子と前記低電圧端子との間に結合されている機能回路をさらに備える、請求項2に記載のデバイス。
- 前記ダイオードは垂直PNダイオードを備え、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1の保護回路構成は、
前記第1のインターフェースに結合されている第2のトランジスタと、
前記第2のトランジスタ及び前記ダイオードの間に電気的に直列に結合されている第3のトランジスタとを備える、請求項1に記載のデバイス。 - 前記ダイオードは、
前記第3のトランジスタのエミッタに結合されているアノードを備える、請求項5に記載のデバイス。 - 前記第3のトランジスタは、前記アノードに結合されているベースを備え、
前記第1のトランジスタは、
前記第2のインターフェースに結合されている第2のエミッタと、
前記第2のインターフェースに結合されている第2のベースとを備える、請求項6に記載のデバイス。 - 前記第3のトランジスタは、第2のコレクタを備え、
前記第2のトランジスタは、
前記第2のコレクタに結合されている第3のコレクタと、
前記第1のインターフェースに結合されている第3のエミッタと、
前記第1のインターフェースに結合されている第3のベースとを備える、請求項7に記載のデバイス。 - 半導体デバイスにおいて、
第1の導電型を有する半導体材料のベース領域と、
前記ベース領域内にある半導体材料のエミッタ領域であって、前記エミッタ領域は、前記第1の導電型と反対の第2の導電型を有する、エミッタ領域と、
前記第2の導電型を有する半導体材料のコレクタ領域であって、前記ベース領域の少なくとも一部は前記エミッタ領域と前記コレクタ領域の間にあり、前記コレクタ領域は第1の層及び第2の層を少なくとも有した積層構造に形成され、前記第2の層の横幅は前記第1の層の横幅よりも大きい、コレクタ領域と、
前記第2の導電型を有する半導体材料の埋込み領域であって、前記コレクタ領域は前記埋込み領域の上方にあり、かつ前記埋込み領域に結合されている、埋込み領域と、
前記ベース領域に隣接し、かつ前記埋込み領域の上方にある半導体材料のカソード領域であって、前記カソード領域は前記第2の導電型を有し、前記カソード領域は前記コレクタ領域に電気的に接続されている、カソード領域と、
前記カソード領域の上方にあり、かつ前記カソード領域に当接している半導体材料のアノード領域であって、前記アノード領域は第1の導電型を有する、アノード領域とを備える、半導体デバイス。 - 前記半導体デバイスは、
前記第1の導電型を有する半導体材料の第2のベース領域と、
前記第2の導電型を有する半導体材料の第2のエミッタ領域とをさらに備え、前記アノード領域は前記第2のベース領域及び前記第2のエミッタ領域に電気的に接続されている、請求項9に記載の半導体デバイス。 - 前記半導体デバイスは、
前記第2の導電型を有する半導体材料の第2のコレクタ領域であって、前記第2のベース領域の少なくとも一部は前記第2のエミッタ領域と前記第2のコレクタ領域との間に存在する、第2のコレクタ領域と、
前記第1の導電型を有する半導体材料の第3のベース領域と、
前記第2の導電型を有する半導体材料の第3のエミッタ領域と、
前記第2の導電型を有する半導体材料の第3のコレクタ領域とをさらに備え、
前記第3のベース領域の少なくとも一部は前記第3のエミッタ領域と前記第3のコレクタ領域との間に存在し、
前記第3のコレクタ領域は前記第2のコレクタ領域に電気的に接続されている、請求項10に記載の半導体デバイス。 - 前記半導体デバイスは、
高電圧端子と、
低電圧端子とをさらに備え、
前記ベース領域及び前記エミッタ領域は前記低電圧端子に電気的に接続されており、
前記第3のベース領域及び前記第3のエミッタ領域は前記高電圧端子に電気的に接続されている、請求項11に記載の半導体デバイス。 - 前記半導体デバイスは、前記第3のコレクタ領域に隣接している基板分路領域をさらに備え、前記基板分路領域は前記第1の導電型を有し、前記基板分路領域は、前記低電圧端子に電気的に接続されている、請求項12に記載の半導体デバイス。
- 電子デバイスを作製する方法において、
基板上に第1の保護回路構成を形成する工程と、
前記基板上に第2の保護回路構成を形成する工程であって、前記第2の保護回路構成は、前記基板上に形成されている第1のトランジスタ素子及びダイオード素子を備え、前記ダイオード素子はアノード及びカソードを有し、前記ダイオード素子のカソードは前記第1のトランジスタ素子のコレクタに結合され、前記第1のトランジスタ素子のベース及びコレクタが第1の層及び第2の層を少なくとも有した積層構造に形成され、少なくとも前記コレクタの前記第2の層の横幅は前記第1の層の横幅よりも大きく、前記ダイオード素子及び前記第1のトランジスタ素子は、電気的に直列に構成されている、第2の保護回路構成を形成する工程と、
前記第1の保護回路構成と第1のデバイス端子との間に第1の電気接続を設ける工程と、
前記第2の保護回路構成と第2のデバイス端子との間に第2の電気接続を設ける工程と、
前記第1の保護回路構成と前記ダイオード素子の前記アノードとの間に第3の電気接続を設ける工程であって、前記第3の電気接続の結果として、前記第1の保護回路構成及び前記第2の保護回路構成が、前記第1のデバイス端子と前記第2のデバイス端子との間で電気的に直列に構成され、前記ダイオード素子は前記第1の保護回路構成及び前記第1のトランジスタ素子と直列に構成される、第3の電気接続を設ける工程とを備える、方法。 - 前記第2の保護回路構成を形成する工程は、
前記基板内に前記第1のトランジスタ素子のベース領域を形成する工程であって、前記ベース領域は第1の導電型を有する、ベース領域を形成する工程と、
前記ベース領域内に前記第1のトランジスタ素子のエミッタ領域を形成する工程であって、前記エミッタ領域は前記第1の導電型と反対の第2の導電型を有する、エミッタ領域を形成する工程と、
前記基板内に前記第1のトランジスタ素子のコレクタ領域を形成する工程であって、前記コレクタ領域は前記第2の導電型を有し、前記ベース領域の少なくとも一部は前記エミッタ領域及び前記コレクタ領域の間に存在する、コレクタ領域を形成する工程と、
前記ベース領域に隣接して前記基板内に前記ダイオード素子のカソード領域を形成する工程であって、前記カソード領域は前記第2の導電型を有する、カソード領域を形成する工程と、
前記カソード領域に当接して、前記基板内に前記ダイオード素子のアノード領域を形成する工程であって、前記アノード領域は前記第1の導電型を有する、アノード領域を形成する工程とを備える、請求項14に記載の方法。 - 前記アノード領域を形成する工程は、前記カソード領域の上に前記アノード領域を形成する工程を備える、請求項15に記載の方法。
- 前記第1の保護回路構成を形成する工程は、
前記基板内に第2のトランジスタ素子を形成する工程であって、前記第2のトランジスタ素子は、第2のベース領域と、前記第2のベース領域に電気的に接続されている第2のエミッタ領域とを含む、第2のトランジスタを形成する工程と、
前記基板内に第3のトランジスタ素子を形成する工程であって、前記第3のトランジスタ素子は、第3のベース領域と、前記第3のベース領域に電気的に接続されている第3のエミッタ領域とを含み、前記第3のトランジスタ素子の第3のコレクタ領域は、前記第2のトランジスタの第2のコレクタ領域に電気的に接続されている、第3のトランジスタ素子を形成する工程とを備え、
前記第1の電気接続を設ける工程は、前記第1のデバイス端子、前記第2のベース領域、及び前記第2のエミッタ領域の間に前記第1の電気接続を設ける工程を備え、
前記第2の電気接続を提供する工程は、前記第2のデバイス端子、前記ベース領域、及び前記エミッタ領域の間に前記第2の電気接続を設ける工程を備え、
前記第3の電気接続を提供する工程は、前記アノード領域、前記第3のベース領域、及び前記第3のエミッタ領域の間に前記第3の電気接続を設ける工程を備える、請求項15に記載の方法。 - 前記ベース領域を形成する工程は、前記コレクタ領域に隣接して前記ベース領域を形成する工程を備える、請求項15に記載の方法。
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